RIGOL嵌入式傳感測(cè)試系統(tǒng)解決方案

agitek2008

隨著醫(yī)療電子、智能家居、物流管理和電力控制等技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用發(fā)展已進(jìn)入一個(gè)重要階段。而作為物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)中的嵌入式系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)，也得到了大家廣泛的研究和關(guān)注。本文會(huì)以一個(gè)簡(jiǎn)易的嵌入式傳感系統(tǒng)為例，對(duì)其各部分的工作性能進(jìn)行測(cè)試介紹。

嵌入式傳感測(cè)試系統(tǒng)

嵌入式傳感測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試內(nèi)容：

一、RFID模塊測(cè)試

射頻識(shí)別（RFID）是一種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)。因其便捷、快速的信息讀取方式，在圖書(shū)館，門(mén)禁系統(tǒng)，食品安全溯源等很多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。

完整的RFID系統(tǒng)由閱讀器與電子標(biāo)簽即應(yīng)答器和應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份所組成。閱讀器和應(yīng)答器都是由天線(xiàn)，耦合元件及芯片組成。其產(chǎn)品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ，超高頻915MHZ，微波2.45GHZ和5.8GHZ。

1、PCB天線(xiàn)頻率測(cè)試

RFID中的PCB天線(xiàn)是輻射和接收無(wú)線(xiàn)信號(hào)的關(guān)鍵裝置。在阻抗匹配情況下，天線(xiàn)的駐波比（VSWR）和諧振頻率會(huì)決定著其能量傳輸效率。因而對(duì)天線(xiàn)VSWR和諧振頻率的確定至關(guān)重要。

此兩項(xiàng)參數(shù)可以通過(guò)頻譜分析儀加上VSWR電橋進(jìn)行測(cè)量。

2、嵌入式SPI總線(xiàn)測(cè)試

SPI（Serial Peripheral Interface）是外設(shè)接口，是一種高速的，全雙工，同步的串行總線(xiàn)。數(shù)據(jù)率達(dá)到 10 Mbps。因其可節(jié)省PCB的布局空間，如今越來(lái)越多的芯片集成了這種通信協(xié)議。

SPI的通信采用主從方式工作，通常有一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備。需要至少4根線(xiàn)，事實(shí)上3根也可以（單向傳輸時(shí)）。分別為： SCLK（串行時(shí)鐘）、 MISO（主機(jī)輸入/從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)）、 MOSI （主機(jī)輸出/從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線(xiàn)）和SS（低電平有效的從機(jī)選擇線(xiàn)）。

可以通過(guò)混合信號(hào)數(shù)字示波器對(duì)PCB板上的多路SPI信號(hào)同時(shí)進(jìn)行測(cè)試分析，驗(yàn)證其邏輯信號(hào)的準(zhǔn)確性，排除布線(xiàn)引起線(xiàn)間竄擾導(dǎo)致的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。同時(shí)可對(duì)輸入和輸出信號(hào)同時(shí)進(jìn)行解碼分析。

二、傳感器模塊測(cè)試

傳感器是一種能將感受到的物理信息量的變化按一定規(guī)律變換為電信號(hào)或其他所需形式的信息的檢測(cè)裝置。隨著現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及數(shù)字化智能要求的提高，大量的感知傳感設(shè)備被應(yīng)用。所以傳感器的信息轉(zhuǎn)換的正確與否就決定了我們最終得到信息的準(zhǔn)確性。因而對(duì)傳感器的轉(zhuǎn)換關(guān)系的測(cè)試必不可少。常見(jiàn)的傳感器有溫度傳感器，光電傳感器，紅外傳感器等。

1、火焰煙霧傳感器

用示波器測(cè)試火焰煙霧傳感器控制繼電器啟動(dòng)報(bào)警電路。通道1（黃色跡線(xiàn)）信號(hào)為火焰煙霧傳感器監(jiān)測(cè)到煙霧后輸出狀態(tài)由高電平跳變?yōu)榈碗娖�；通�?是經(jīng)過(guò)反相電路后的電壓信號(hào)，用來(lái)控制繼電器啟動(dòng)報(bào)警動(dòng)作。通過(guò)示波器的測(cè)試對(duì)比，可測(cè)試輸出電平及響應(yīng)時(shí)間等。

2、電流傳感器

電流傳感器是一種能將電流信息按一定規(guī)律變換成為符合一定標(biāo)準(zhǔn)需要的電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出的轉(zhuǎn)換裝置。在電力設(shè)備的過(guò)流保護(hù)功能中，需要電流傳感器進(jìn)行電流檢測(cè)。其他如家用電器、智能電網(wǎng)、電動(dòng)車(chē)、風(fēng)力發(fā)電等很多領(lǐng)域都需要用到電流傳感器。所以電流傳感器的轉(zhuǎn)換精度及準(zhǔn)確度對(duì)一些設(shè)備的安全型起著關(guān)鍵的作用。

可以通過(guò)精密直流電源和高精度數(shù)字萬(wàn)用表對(duì)電流傳感器的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行校對(duì)。

三、人機(jī)交互部分

人機(jī)交互是人與計(jì)算機(jī)或嵌入式設(shè)備之間傳遞、交換信息的媒介和對(duì)話(huà)接口。人機(jī)交互技術(shù)領(lǐng)域熱點(diǎn)技術(shù)如在可穿戴式計(jì)算機(jī)、隱身技術(shù)、浸入式游戲等的動(dòng)作識(shí)別技術(shù)，應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)、遙控機(jī)器人及遠(yuǎn)程醫(yī)療等的觸覺(jué)交互技術(shù)等。而對(duì)于大多數(shù)的嵌入式系統(tǒng)，人機(jī)交互部分都會(huì)應(yīng)用到A/D轉(zhuǎn)換和顯示數(shù)碼管。

1、A/D轉(zhuǎn)換

A/D轉(zhuǎn)換器是一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的電子元件。是數(shù)字化技術(shù)的關(guān)鍵部分。轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)的參考模擬量和轉(zhuǎn)換精度是A/D轉(zhuǎn)換器的重要測(cè)試量。通過(guò)高達(dá)14bit的函數(shù)發(fā)生器可對(duì)多數(shù)精度要求A/D進(jìn)行測(cè)量。

還可以通過(guò)高精度函數(shù)發(fā)生器和混合數(shù)字示波器對(duì)A/D轉(zhuǎn)換效果進(jìn)行驗(yàn)證。

2、顯示數(shù)碼管

對(duì)于多位的數(shù)碼顯示，可以用混合信號(hào)數(shù)字示波器進(jìn)行并行分析。對(duì)比時(shí)序關(guān)系，還可對(duì)發(fā)送間隔進(jìn)行調(diào)試測(cè)試。

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